DE2150287C2 - Detector for detecting presence of train on track section - measures positive and negative amplitudes of bipolar pulses - Google Patents

Detector for detecting presence of train on track section - measures positive and negative amplitudes of bipolar pulses

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Abstract

The detector has a first signal (V1) derived from a positive section of the generated pulse and proportional in amplitude. This rectified, filtered signal is applied to the desaturation coil (C1) of a first presaturated magnetic-core component (1) in series with one control coil (C31) belonging to the non-presaturated magnetic-core component (3). A second signal (V2) is derived from the negative section of the pulse and processed in a similar way to the first (C2,2, C32,3). Only when the amplitudes of both sections of the pulse exceed a given level is a train deemed absent from the section of track being monitored.PS.

Description

Die Erfindung betrifft einen Empfänger für einen Gleisstromkreis nach dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1.The invention relates to a receiver for a track circuit according to the preamble of the claim 1.

Derartige Empfänger dienen dazu, das Vorhandensein bzw. Fehlen von Fahrzeugen auf einem vorbestimmten Gleisabschnitt festzustellen. Ein Sender am einen Ende des Gleisabschnitts legt bei solchen Gleisstromkreisen an die beiden Schienen zeitlich im Abstand liegende Iczpulse an, die am anderen Ende des Gleisabschnitts empfangen werden, damit sie einen Empfänger, herkömmlicherweise ein Relais, betätigen. Diese Gleisstromkreise müssen sehr strenge Sicherheitsbedingungen erfüllen; insbesondere darf der Empfänger keinesfalls für Störimpulse empfindlich sein, die -von den Fahrströmen stammen, so daß er fälschlicherweise anzeigt, daß sich kein Zug auf dem Gleisabschnitt befindet, während in Wirklichkeit einer vorhanden sein kann. Die Gefahr einer solchen Verwechslung ist noch größer, wenn auf der Strecke Lokomotiven fahren, die mit elektronischen Fahrstromregelanordnungen nach Art von »Stromzerhackern« ausgestattet sind. Es ist daher notwendig, die Empfindlichkeit des Empfängers gegenüber den Störwirkungen so zu begrenzen, daß er zwischen diesen und den Sendeimpulsen eine deutliche Unterscheidung trifftSuch receivers are used to detect the presence or absence of vehicles on a predetermined Determine track section. A transmitter at one end of the track section attaches to such Track circuits to the two rails temporally spaced Iczpulse, which at the other end of the Track section are received so that they actuate a receiver, conventionally a relay. These track circuits must meet very strict safety requirements; in particular, the Receiver under no circumstances be sensitive to interference pulses that originate from the driving currents, so that he falsely indicates that there is no train on the track section when in reality there is one may be present. The risk of such confusion is even greater when on the line Locomotives run with electronic traction current control systems are equipped in the manner of "electricity chopper". It is therefore necessary to increase the sensitivity of the recipient to limit the disturbance effects so that he is between these and the Transmission pulses makes a clear distinction

Es sind elektromagnetische Relais vorhanden, welches dieses Problem in befriedigender Weise lösen, doch sind sie schwer, umfangreich, kompliziert aufgebaut und teuer. Aus der DE-OS 1912 414 ist: bereits ein Empfänger für Gleisstromkreise bekannt, der anstelle derartiger elektromagnetischer Relais eine Anordnung von sättigbaren Magnetkernen für die analoge Signalverarbeitung enthält Diese Anordnung bildet einen Demodulator, der eine Ausgangsspanming nur dann erzeugt, wenn ein Signal verarbeitet wird, das vom Sender in der gewünschten Weise moduliert istThere are electromagnetic relays which solve this problem in a satisfactory manner, however they are heavy, extensive, complex and expensive. From DE-OS 1912 414 is: already a Receiver for track circuits known that instead such electromagnetic relay an arrangement of saturable magnetic cores for analog signal processing This arrangement forms a demodulator, which only then provides an output voltage generated when a signal is processed which is modulated by the transmitter in the desired manner

Magnetische Elemente, wie sie in denn vorstehend erläuterten bekannten Empfänger verwendet werden, können als logische Elemente für logische Schaltungen verwendet werden, wie z. B. in der DE-PS 12 54 187 und der DE-PS12 87 123 beschrieben istMagnetic elements, as they are used in the known receivers explained above, can be used as logic elements for logic circuits such as B. in DE-PS 12 54 187 and DE-PS12 87 123 is described

Aufgabe der Erfindung ist die Schaffung eines Empfängers für einen Gleisstromkreis, der die eingangs erwähnten elektromagnetischen Relais ersetzt und sich durch eine besonders hohe Sicherheit auszeichnet indem er ein Signal, das anzeigt, daß sich kein Fahrzeug auf dem Gleisabschnitt befindet, dann und nur dann abgibt, wenn sowohl die positiven Impulsabschnitte als auch die negativen Impulsabschnitte eine vorgegebene Mindestamplitude überschreiten.The object of the invention is to create a receiver for a track circuit that the initially mentioned electromagnetic relay and is characterized by a particularly high level of security by sending a signal indicating that there is no vehicle on the track section, then and only then emits when both the positive pulse segments and the negative pulse segments a predetermined Exceed the minimum amplitude.

Diese Aufgabe wird bei einer Empfängeranordnung der eingangs genannten Art durch die im Kennzeichenteil des Patentanspruchs 1 angegebenen Merkmale gelöst.
Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen gekennzeichnetIn the case of a receiver arrangement of the type mentioned at the outset, this object is achieved by the features specified in the characterizing part of claim 1.
Advantageous further developments of the invention are characterized in the subclaims

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in der Zeichnung dargestellt. Darin zeigt
F i g. 1 den zeitlichen Verlauf eines der in demAn embodiment of the invention is shown in the drawing. In it shows
F i g. 1 shows the course over time of one of the

Gleisstromkreis verwendeten Impulse,Track circuit impulses used,

Fig.2 das Schaltbild des Empfängers nach der Erfindung undFig.2 shows the circuit diagram of the receiver according to the Invention and

F i g. 3 ein Diagramm zur Erläuterung der Wirkungsweise des Empfängers von F i g. ZF i g. 3 is a diagram for explaining the mode of operation of the receiver from FIG. Z

F i g. 1 zeigt die Form eines der Impulse, die dem Gleisstromkreis von einem nicht dai gestellten Sender zugeführt werden. Diese Impulse weisen einen positiven Abschnitt und einen negativen Abschnitt auf, die in der Empfangsstelle durch an sich bekannte Einrichtungen getrennt gleichgerichtet und gefiltert werden, so daß zwei mittlere Gleichspannungen V1 bzw. V2 erhalten werden, die an die Klemmen ßn, Bi2 bzw. an die Klemmen Ba, Bit der in F i g. 2 dargestellten Schaltung angelegt werden. Diese Schaltung enthält im folgenden auch als Elemente 1, 2 und 4 bezeichnete logische Magnetkern-Schaltungselemente 1, 2 und 4 mit Vorsättigung durch einen Permanentmagnet und ein Koinzidenzelement 3. Die Magnetkern-Schaltungselemente mit Vorsättigung enthalten jeweilr eine Primärwicklung, eine Sekundärwicklung und eine Steuerwicklung, deren Erregung die EntSättigung des Magnetkreises bewirkt, und dadurch das Element durchlässig macht, so daß dann an der Sekundärwicklung eine Spannung erscheint, wenn der Primärwicklung eine Wechselspannung zugeführt wird. Das Koinzidenzelement 3 ist nicht vorgesättigt; es besitzt eine Primärwicklung, eine Sekundärwicklung und zwei Steuerwicklungen, die den Magnetkreis getrennt sättigen können, deren Wirkungen sich aber gegenseitig aufheben, wenn ihnen gleichzeitig Ströme in einem geeigneten Verhältnis zugeführt werden.F i g. Figure 1 shows the shape of one of the pulses fed to the track circuit from an undisclosed transmitter. These pulses have a positive section and a negative section, which are rectified and filtered separately in the receiving station by means known per se, so that two average DC voltages V 1 and V 2 are obtained, which are applied to the terminals ßn, Bi 2 and . to the terminals Ba, bit of the figure shown in FIG. 2 can be applied. This circuit contains in the following also referred to as elements 1, 2 and 4 logic magnetic core circuit elements 1, 2 and 4 with presaturation by a permanent magnet and a coincidence element 3. The magnetic core circuit elements with presaturation each contain a primary winding, a secondary winding and a control winding, the excitation of which causes the desaturation of the magnetic circuit, thereby rendering the element permeable, so that a voltage appears on the secondary winding when an alternating voltage is applied to the primary winding. The coincidence element 3 is not presaturated; it has a primary winding, a secondary winding and two control windings, which can saturate the magnetic circuit separately, but whose effects cancel each other out if currents are supplied to them at the same time in a suitable ratio.

Die Primärwicklung P2 des Elements 2 wird von einem Wechselspannungsgenerator G gespeist, der beispielsweise bei der Frequenz 25 kHz arbeitet, und seine Sekundärwicklung S2 ist an die Primärwicklung Pz des Koinzidenzelements 3 angeschlossen. Andrerseits ist seine Steuerwicklung C2 in Serie mit der Steuerwicklung G2 des Kcirazidenzelements 3 geschaltet, und der Anordnung wird eine Spannung zugeführt, die an den Klemmen eines Kondensators 5 abgenommen wird, der über einen Widerstand 6 an die Klemmen einerThe primary winding P 2 of the element 2 is fed by an alternating voltage generator G , which operates, for example, at a frequency of 25 kHz, and its secondary winding S 2 is connected to the primary winding Pz of the coincidence element 3. On the other hand, its control winding C 2 is connected in series with the control winding G 2 of the Kcirazidenzelements 3, and the arrangement is supplied with a voltage that is taken from the terminals of a capacitor 5, which is connected via a resistor 6 to the terminals of a Zenerdiode 7 angeschlossen ist, der die Gleichspannung V2 über einen Widerstand 8 zugeführt wird. Wenn diese Spannung einen bestimmten Wert überschreitet, wird der Strom in den Wicklungen C2 und Cy2 konstant Die Sekundärwicklung Sj des Koinzidenzelements 3 speist die Primärwicklung P\ des Elements 1, dessen Steuerwicklung Q in Serie mit der anderen Steuerwicklung C31 des Koinzidenzelements 3 an der Gleichspannung Vi liegt. Ein Widerstand 9 ist parallel zu dieserZener diode 7 is connected, to which the direct voltage V 2 is fed via a resistor 8. When this voltage exceeds a certain value, the current in the windings C 2 and Cy 2 becomes constant.The secondary winding Sj of the coincidence element 3 feeds the primary winding P \ of the element 1, whose control winding Q is in series with the other control winding C31 of the coincidence element 3 on the DC voltage Vi is. A resistor 9 is parallel to this

i& Wicklung geschaltet, wodurch die Amperewindungen dieser Wicklung eingestellt werden, die denjenigen der Wicklung Cy2 entgegengesetzt sind.i & winding switched, whereby the ampere turns of this winding are set, which are opposite to those of the winding Cy 2.

Die Sekundärwicklung Si des Elements 1 ist über einen Gleichrichter 10 an die Steuerwicklung G desThe secondary winding Si of the element 1 is connected to the control winding G of the via a rectifier 10 Elements 4 angeschlossen, dessen Primärwicklung P* von dem gleichen Generator G gespeist wird, der auch die Primärwicklung P2 des Elements 2 speist, und dessen Sekundärwicklung S4 an den Klemmen fi« und Bn ein Signal liefert, das nach Gleichrichtung und VerstärkungElement 4 is connected, the primary winding P * is fed from the same generator G, which includes the primary winding P 2 feeds the element 2, and whose secondary winding fi S4 to the terminals' and B n delivers a signal which, after rectification and gain in den angeschlossenen Schaltungen verwendet werden kann. Das Auftreten dieses Signals zeigt an, daß sich kein Fahrzeug auf dem Gleisabschnitt befindet; für dessen Anwesenheit müssen alle Magnetkern-Schaltungselemente durchlässig sein. Hierfür ist es erforder-used in the connected circuits can. The appearance of this signal indicates that there is no vehicle on the track section; for its presence, all magnetic core circuit elements must be permeable. For this it is necessary- Hch, daß die Gleichspannungen Vi und V2 ausreichend große Werte zur EntSättigung der Elemente 1 und 2 haben und in einem richtigen Verhältnis zueinander stehen, so daß der Magnetkreis des Koinzidenzelements 3 nicht gesättigt wird. Ferner ist es erforderlich, daß dasIt is important that the DC voltages Vi and V 2 have sufficiently large values to desaturate the elements 1 and 2 and are in a correct ratio to one another so that the magnetic circuit of the coincidence element 3 is not saturated. It is also necessary that the von der Sekundärwicklung Si des Elements 1 gelieferte Signal eine für die EntSättigung des Elements 4 ausreichend große Amplitude hat Alle diese Bedingungen haben zusammen mit der durch die Zenerdiode 7 bewirkten Begrenzung zur Folge, daß der EmpfängerThe signal supplied by the secondary winding Si of the element 1 is a signal for the desaturation of the element 4 has sufficiently large amplitude.All these conditions, together with that caused by the zener diode 7 caused limitation to the effect that the recipient nur dann ein Ausgangssignal liefert, wenn der die Spannung V2 als Funktion der Spannung Vl darstellende Punkt in den durch eine Kurve begrenzten schraffierten Bereich der in Fig.3 dargestellten Art fällt Diese Kurve ergibt eine noch größere Einschränkung als diesupplies an output signal only when the point representing the voltage V 2 as a function of the voltage Vl falls within the hatched area of the type shown in FIG. 3 bounded by a curve. This curve results in an even greater restriction than that entsprechende Kurve von elektromagnetischen Empfängern, so daß keine Gefahr einer Verwechslung der Sendeimpulse mit Störimpulsen besteht.corresponding curve of electromagnetic receivers, so that there is no risk of confusing the There are transmission pulses with interference pulses.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen1 sheet of drawings

Claims (3)

Patentansprüche:Patent claims: 1. Empfänger für einen Gleisstromkreis, der mit zeitlich im Abstand liegenden Impulsen gespeist wird, von denen jeder mit .einem positiven Impulsabschnitt beginnt, auf den ein negativer Impulsabschnitt folgt, wobei ein Signal, das anzeigt, daß sich kein Fahrzeug auf dem Gleisabschnitt befindet, vom Empfänger dann und nur dann abgegeben wird, wenn sowohl die positiven Impulsabschnitte als auch die negativen Impulsabschnitte eine vorgegebene Mindestamplitude überschreiten, mit sättigbaren Magnetkern-Schaltungselementen, die jeweils eine Primärwicklung und eine Sekundärwicklung tragen und aufgrund einer an die Primärwicklung angelegten Wechselspannung nur dann eine Spannung an der Sekundärwicklung abgeben, wenn der Magnetkern nicht gesättigt ist, wobei einige Magnetkern-Schaltungselemente durch einen Permanentmagnet vorgesättigt sind und eine Entsättigungswicklung tragen und ein weiteres, nicht vorgesättigtes Magnetkern-Schaltungselement zwei gegensinnig wirkende Steuerwicklungen trägt, durch die es in die Sättigung gebracht werden kann, dadurch gekennzeichnet, daß ein erstes, aus den positiven Impulsabschnitten abgeleitetes und deren Amplituden proportionales, gleichgerichtetes und gefiltertes Signal (V1) an die Entsättigungswicklung (Q) eines ersten vorgesättigten Magnetkern-Schaltungselements (1) in Serie mit der einen Steuerwicklung (C3\) des nicht vorgesättigten Magnetkern-Schaltungselements (3) angelegt ist, daß ein zweites, aus den negativen Impulsabschnitten abgeleitetes und deren Amplituden proportionales, gleichgerichtetes und gefiltertes Signal (Vi) an die Entsättigungswicklung (Q) eines zweiten vorgesättigten Magnetkern-Schaltungselements (2) in Serie mit der anderen Steuerwicklung (Qi) des nicht vorgesättigten Magnetkern-Schaltungselements (Koinzidenzelement 3) angelegt ist, daß an die Primärwicklung (Pi) des einen vorgesättigten Magnetkern-Schaltungselements (2) eine feste Wechselspannung angelegt ist und die Sekundärwicklung (S2) dieses Magnetkern-Schaltungselements (2) mit der Primärwicklung (P3) des nicht vorgesättigten Magnetkern-Schaltungselementes (3) verbunden ist, daß die Sekundärwicklung (S3) des nicht vorgesättigten Magnetkern-Schaltungselements (3) mit der Primärwicklung (P\) des anderen vorgesättigten Magnetkern-Schaltungselements (1) verbunden ist, und daß die an der Sekundärwicklung (S\) dieses anderen vorgesättigten Magnetkern-Schaltungselements (1) abgegebene Wechselspannung als Anzeigesignal dafür verwendet wird, daß sich kein Fahrzeug auf dem überwachten Gleisabschnitt befindet.1. Receiver for a track circuit, which is fed with temporally spaced pulses, each of which begins with a positive pulse section followed by a negative pulse section, with a signal indicating that there is no vehicle on the track section, is emitted by the receiver if and only if both the positive pulse sections and the negative pulse sections exceed a predetermined minimum amplitude, with saturable magnetic core circuit elements, each of which has a primary winding and a secondary winding and only then a voltage due to an alternating voltage applied to the primary winding at the secondary winding when the magnetic core is not saturated, with some magnetic core circuit elements being presaturated by a permanent magnet and carrying a desaturation winding and another, not presaturated magnetic core circuit element carrying two control windings acting in opposite directions, d Through which it can be brought into saturation, characterized in that a first rectified and filtered signal (V 1 ), derived from the positive pulse sections and proportional to their amplitudes, is sent to the desaturation winding (Q) of a first pre-saturated magnetic core circuit element (1) in series with one control winding (C 3 \) of the non-presaturated magnetic core circuit element (3) that a second rectified and filtered signal (Vi) derived from the negative pulse sections and proportional to their amplitudes is sent to the desaturation winding (Q) a second presaturated magnetic core circuit element (2) in series with the other control winding (Qi) of the non-presaturated magnetic core circuit element (coincidence element 3) that a fixed alternating voltage is applied to the primary winding (Pi) of the one presaturated magnetic core circuit element (2) is applied and the secondary winding (S 2 ) of this magnetic core Circuit element (2) is connected to the primary winding (P 3 ) of the non-presaturated magnetic core circuit element (3) that the secondary winding (S3) of the non-presaturated magnetic core circuit element (3) is connected to the primary winding (P \) of the other presaturated magnetic core Circuit element (1) is connected, and that the alternating voltage output at the secondary winding (S \) of this other pre-saturated magnetic core circuit element (1) is used as an indicator signal that there is no vehicle on the monitored track section. 2. Empfänger nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch eine Zenerdiode (7) zur Begrenzung der Amplitude eines der proportionalen Signale (Vi). 2. Receiver according to claim 1, characterized by a Zener diode (7) for limiting the amplitude of one of the proportional signals (Vi). 3. Empfänger nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß an die Sekundärwicklung (Si) des anderen vorgesättigten Magnetkern-Schaltungselements (1) ein Gleichrichter (10) angeschlossen ist, dessen Ausgangsklemmen mit der Entsättigungswicklung (G) eines dritten vorgesättigten Magnetkern-Schaltungselements (4) verbunden sind, daß an die Primärwicklung (P*) des dritten vorgesättigten Magnetkern-Schaltungselements (4) eine feste Wechselspannung angelegt ist, und daß die an der Sekundärwicklung (St) des dritten vorgesättigten Magnetkern-Schaltungselements (4) abgegebene Wechselspannung als Anzeigesignal verwendet wird.3. Receiver according to claim 1 or 2, characterized in that a rectifier (10) is connected to the secondary winding (Si) of the other presaturated magnetic core circuit element (1), the output terminals of which with the desaturation winding (G) of a third presaturated magnetic core circuit element are connected (4), that a fixed AC voltage is applied to the primary winding (P *) of the third presaturated magnetic core circuit element (4) is applied, and that at the secondary winding (St) of the third presaturated magnetic core circuit element (4) alternating voltage output than Display signal is used.
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